太阳能控制装置、方法以及车辆与流程

文档序号:32746130发布日期:2022-12-30 22:13阅读:61来源:国知局
太阳能控制装置、方法以及车辆与流程

1.本发明涉及控制太阳能发电系统的太阳能控制装置、方法以及具备太阳能发电系统的车辆。


背景技术:

2.作为这种控制装置成为对象的系统,例如提出了一种将由安装于车辆的太阳能面板发出的电力经由dc/dc转换器供给至车载蓄电池的系统(参照日本特开2019-170130)。
3.在上述的系统中,要求检测dc/dc转换器的异常。在日本特开2019-170130中并未公开dc/dc转换器的异常检测。


技术实现要素:

4.本发明提供能够检测太阳能发电系统的dc/dc转换器的异常的太阳能控制装置、方法以及车辆。
5.本发明的一个方式所涉及的太阳能控制装置控制太阳能发电系统,该太阳能发电系统具备:包括太阳能面板以及第1dc/dc转换器的至少1个第1构成组、和包括第2dc/dc转换器以及蓄电池的至少1个第2构成组。上述至少1个第1构成组与上述至少1个第2构成组的至少一方是多个上述第1构成组或者上述第2构成组。上述第1dc/dc转换器构成为将由上述太阳能面板发出的电力输出至第1电力线路,上述第2dc/dc转换器构成为将经由上述第1电力线路被输入的电力输出至第2电力线路。上述蓄电池与上述第2电力线路连接。上述太阳能控制装置具备电子控制单元,该电子控制单元构成为将上述第2dc/dc转换器所涉及的输出指令值设定为在上述第2dc/dc转换器的输出变为阈值以下的情况下第1值与比上述第1值小的第2值交替地周期性切换,在上述输出指令值与上述第2dc/dc转换器的输出满足规定的条件的情况下,判定为上述第2dc/dc转换器异常。
6.本发明的其他方式所涉及的太阳能控制方法是使用电子控制单元来控制太阳能发电系统的方法,该太阳能发电系统具备:包括太阳能面板以及第1dc/dc转换器的至少1个第1构成组、和包括第2dc/dc转换器以及蓄电池的至少1个第2构成组。上述至少1个第1构成组与上述至少1个第2构成组的至少一方是多个上述第1构成组或者上述第2构成组。上述第1dc/dc转换器构成为将由上述太阳能面板发出的电力输出至第1电力线路,上述第2dc/dc转换器构成为将经由上述第1电力线路被输入的电力输出至第2电力线路。上述蓄电池与上述第2电力线路连接。上述太阳能控制方法包括:通过上述电子控制单元将上述第2dc/dc转换器所涉及的输出指令值设定为在上述第2dc/dc转换器的输出变为阈值以下的情况下第1值与比上述第1值小的第2值交替地周期性切换;和在上述输出指令值与上述第2dc/dc转换器的输出满足规定的条件的情况下,通过上述电子控制单元判定为上述第2dc/dc转换器异常。
7.本发明的又一方式所涉及的车辆具备太阳能发电系统和控制上述太阳能发电系统的太阳能控制装置。上述太阳能发电系统具备多个下述的构成组:包括太阳能面板以及
第1dc/dc转换器的至少1个第1构成组与包括第2dc/dc转换器以及蓄电池的至少1个第2构成组的至少一方。上述至少1个第1构成组与上述至少1个第2构成组的至少一方是多个上述第1构成组或者上述第2构成组。上述第1dc/dc转换器构成为将由上述太阳能面板发出的电力输出至第1电力线路,上述第2dc/dc转换器构成为将经由上述第1电力线路被输入的电力输出至第2电力线路。上述蓄电池与上述第2电力线路连接。上述太阳能控制装置具备电子控制单元,该电子控制单元构成为将上述第2dc/dc转换器所涉及的输出指令值设定为在上述第2dc/dc转换器的输出变为阈值以下的情况下第1值与比上述第1值小的第2值交替地周期性切换,在上述输出指令值与上述第2dc/dc转换器的输出满足规定的条件的情况下,判定为上述第2dc/dc转换器异常。
附图说明
8.以下,参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点、技术及工业重要性进行说明,在附图中相同的附图标记表示相同的构成要素,其中:
9.图1是表示第1实施方式所涉及的太阳能发电系统的结构的图。
10.图2是表示第1实施方式所涉及的太阳能发电停止状态检测处理的流程图。
11.图3是表示第1实施方式所涉及的ddc输出停止状态检测处理的流程图。
12.图4是表示指令值等的时间变化的一个例子的图。
13.图5是表示第2实施方式所涉及的太阳能发电停止状态检测处理的流程图。
14.图6是表示第2实施方式所涉及的ddc输出停止状态检测处理的流程图。
15.图7a是表示太阳能发电系统的变形例的图。
16.图7b是表示太阳能发电系统的另一变形例的图。
17.图7c是表示太阳能发电系统的又一变形例的图。。
具体实施方式
18.第1实施方式
19.参照图1~图4对控制被搭载于车辆1的太阳能发电系统100的太阳能控制装置所涉及的第1实施方式进行说明。参照图1对车辆1进行说明。在图1中,车辆1具备太阳能发电系统100。
20.太阳能发电系统100例如具有被配置于车辆1的顶部等的太阳能面板11及12。太阳能发电系统100具有与太阳能面板11电连接的太阳能dc/dc转换器21(以后,适当地称为“太阳能ddc21”)和与太阳能面板12电连接的太阳能dc/dc转换器22(以后,适当地称为“太阳能ddc22”)。
21.太阳能发电系统100具有一端与太阳能ddc21及太阳能ddc22电连接并且另一端与驱动用蓄电池31电连接的升压dc/dc转换器23(适当地表述为“升压ddc23”)、和一端与太阳能ddc21及ddc22电连接并且另一端与辅机蓄电池32电连接的辅机dc/dc转换器24(适当地表述为“辅机ddc24”)。
22.驱动用蓄电池31向车辆1的驱动用的马达(未图示)供给电力。辅机蓄电池32向搭载于车辆1的各种辅机(未图示)供给电力。太阳能发电系统100具有检测过电压以及过电流的至少一方的检测电路41和检测辅机ddc24的输出电流以及输出电压的至少一方的传感器
42。
23.ecu(electronic control unit)50控制太阳能发电系统100的太阳能ddc21及22、升压ddc23、以及辅机ddc24。ecu50例如以在车辆1的行驶时将由太阳能面板11及12发出的电力供给至辅机蓄电池32而不供给至驱动用蓄电池31的方式对太阳能ddc21及22、升压ddc23、以及辅机ddc24进行控制。ecu50例如以在车辆1的停止时将由太阳能面板11及12发出的电力供给至驱动用蓄电池31而不供给至辅机蓄电池32的方式对太阳能ddc21及22、升压ddc23、以及辅机ddc24进行控制。
24.需要说明的是,由太阳能面板11及12发出的电力量例如受到天气等来自车辆1外部的影响。另外,例如还存在辅机ddc24等的电路产生异常的可能性。于是,例如在向辅机蓄电池32的电力供给停止了的情况下,难以确定其原因是在于由太阳能面板11及12发出的电力量还是在于辅机ddc24等的电路。
25.在本实施方式中,例如对能够确定向辅机蓄电池32的电力供给停止了的情况下的原因的太阳能发电系统100的控制方法进行说明。作为本实施方式所涉及的太阳能控制装置的一个例子的ecu50在其内部具有设定部51、判定部52以及指示部53作为逻辑上可实现的处理模块或者物理上可实现的处理电路。
26.ecu50为了确定向辅机蓄电池32的电力供给停止了的情况下的原因而并行实施太阳能发电停止状态检测处理和ddc输出停止状态检测处理。
27.太阳能发电停止状态检测处理
28.参照图2的流程图对第1实施方式所涉及的太阳能发电停止状态检测处理进行说明。在图2中,对于ecu50的判定部52而言,无论该ecu50的指示如何,均对辅机ddc24的输出是否停止了进行判定(步骤s101)。
29.这里,在由传感器42检测到的输出电流的值为阈值电流值(例如零)以下的情况下,判定部52可以判定为辅机ddc24的输出停止了。“阈值电流值”是决定辅机ddc24的输出是否停止了的值,预先被设定为固定值或者与某些物理量或参数对应的可变值。通过经验或实验或者模拟例如求出辅机ddc24的动作状态与输出电流值的关系,“阈值电流值”只要基于该求出的关系而设定为辅机ddc24为输出停止状态时的输出电流值即可。
30.在步骤s101的处理中,当判定部52判定为辅机ddc24的输出未停止的情况下(步骤s101:否),图2所示的处理结束。然后,可以在经过第1规定时间后,实施步骤s101的处理。即,按照与第1规定时间对应的周期反复进行图2所示的处理。
31.在步骤s101的处理中,当判定部52判定为辅机ddc24的输出停止的情况下(步骤s101:是),ecu50的设定部51将辅机ddc24所涉及的电流指令值设定为最大值。ecu50的指示部53将由设定部51设定的电流指令值指示给辅机ddc24(步骤s102)。此时,设定部51将电流指令值在期间t15(例如30毫秒)维持为最大值。
32.步骤s102的处理的结果是由检测电路41检测到过电压(步骤s103),在经过上述期间t15之后,设定部51将辅机ddc24所涉及的电流指令值设定为零。指示部53将由设定部51设定的电流指令值指示给辅机ddc24(步骤s104)。
33.在步骤s104的处理之后,ecu50待机期间t11(例如100毫秒)(步骤s105)。然后,判定部52对从在上述的步骤s101的处理中判定为辅机ddc24的输出停止起是否经过了期间t12(例如3000毫秒)进行判定(步骤s106)。
34.在步骤s106的处理中,当判定部52判定为未经过期间t12的情况下(步骤s106:否),进行步骤s102以后的处理。通过周期性反复进行步骤s102~s105的处理,由此电流指令值例如如从图4的上起第2层的图表所示成为脉冲波形。
35.在步骤s106的处理中,当判定为经过了期间t12的情况下(步骤s106:是),判定部52判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态(步骤s107)。该情况下,ecu50可以停止太阳能发电系统100的控制所涉及的处理。
36.ddc输出停止状态检测处理
37.参照图3对第1实施方式所涉及的ddc输出停止状态检测处理进行说明。在图3中,ecu50的判定部52对前提条件是否成立进行判定(步骤s201)。这里,前提条件例如是判定部52在上述的步骤s101的处理中判定为辅机ddc24的输出停止。
38.在步骤s201的处理中,当判定部52判定为前提条件不成立的情况下(步骤s201:否),图3所示的处理结束。然后,可以在经过第2规定时间后,实施步骤s201的处理。即,可以按照与第2规定时间对应的周期反复进行图3所示的处理。
39.在步骤s201的处理中,当判定部52判定为前提条件成立了的情况下(步骤s201:是),ecu50的设定部51将异常计数器(适当地表述为“异常c”)设定为零,并且将异常判定维持计数器(适当地表述为“异常判定维持c”)设定为零(步骤s202)。即,在步骤s202的处理中,将异常c以及异常判定维持c初始化。
40.在步骤s202的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s203)。然后,判定部52对是否辅机ddc24所涉及的电流指令值为最大值且辅机ddc24的输出电流为零进行判定(步骤s204)。以后,将“辅机ddc24所涉及的电流指令值为最大值且辅机ddc24的输出电流为零”的状态适当地称为“第1状态”。其中,判定部52可以在辅机ddc24的输出电流为上述的阈值电流值以下的情况下判定为辅机ddc24的输出电流是零。
41.当在步骤s204的处理中判定部52判定为处于第1状态的情况下(步骤s204:是),设定部51将异常c的值增加(步骤s205)。这里,设定部51对异常c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常c的值表示了经过时间。
42.在步骤s205的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s206)。其中,异常c的值在待机中也随着时间经过而增加。然后,判定部52对异常c的值是否为期间t13(例如300毫秒)以上进行判定(步骤s207)。
43.在步骤s207的处理中,当判定部52判定为异常c的值不是期间t13以上的情况下(步骤s207:否),进行步骤s204的处理。此时,设定部51停止将异常c的值增加(不过,异常c的值被维持)。在步骤s207的处理中,当判定部52判定为异常c的值是期间t13以上的情况下(步骤s207:是),判定部52确定为辅机ddc24异常(步骤s208)。
44.在步骤s204的处理中,当判定为不是第1状态的情况下(步骤s204:否),判定部52对是否辅机ddc24所涉及的电流指令值为零且辅机ddc24的输出电流为零进行判定(步骤s209)。以后,将“辅机ddc24所涉及的电流指令值为零且辅机ddc24的输出电流为零”的状态适当地称为“第2状态”。此外,判定部52可以在辅机ddc24的输出电流为上述的阈值电流值以下的情况下判定为辅机ddc24的输出电流为零。
45.在步骤s209的处理中,当判定为不是第2状态的情况下(步骤s209:否),判定部52判定为辅机ddc24正常(步骤s212)。然后,可以在经过第2规定时间后实施步骤s201的处理。
46.在步骤s209的处理中,当判定部52判定为处于第2状态的情况下(步骤s209:是),设定部51增加异常判定维持c的值(步骤s210)。这里,设定部51将异常判定维持c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常判定维持c的值表示了经过时间。
47.然后,判定部52对异常判定维持c的值是否为期间t14(例如1000毫秒)以上进行判定(步骤s211)。在步骤s211的处理中,当判定部52判定为异常判定维持c的值不是期间t14以上的情况下(步骤s211:否),进行步骤s203的处理。此时,设定部51停止将异常判定维持c的值增加(可以将异常判定维持c的值初始化)。
48.在步骤s211的处理中,当判定为异常判定维持c的值是期间t14以上的情况下(步骤s211:是),判定部52判定为辅机ddc24正常(步骤s212)。然后,可以在经过第2规定时间后实施步骤s201的处理。
49.如上所述,在步骤s107的处理(参照图2)中,当判定部52判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态的情况下,ecu50可以停止太阳能发电系统100的控制所涉及的处理。因此,若被判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态,则存在图3所示的ddc输出停止状态检测处理也被停止的可能性。
50.鉴于此,图2以及图3中的期间t11、t12、t13、t14以及t15被设定为满足关系式“t13<t15
×
t12/(t15+t11)”以及关系式“t11<t14”。
51.其中,期间t11与电流指令值为零的期间相当。期间t12是用于决定太阳能面板11及12是否处于发电停止状态的值。期间t13是用于决定辅机ddc24是否异常的值。期间t14是用于决定辅机ddc24是否正常的值。期间t15与电流指令值为最大值的期间相当。
52.若满足上述的关系式,则在太阳能发电停止状态检测处理中判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态之前,在ddc输出停止状态检测处理中进行步骤s208或者步骤s212的处理。即,ecu50能够恰当地判定为辅机ddc24是异常还是正常。
53.技术效果
54.参照图4对ecu50判定为辅机ddc24异常的情况下的电流指令值等的时间变化的一个例子进行说明。在图4中,假设辅机ddc24的输出电力在时刻t1为零(即,输出电流的值为零)(参照最上层的图表)。其结果是,进行图2的步骤s102的处理,辅机ddc24所涉及的电流指令值为最大值(参照从上起第2层的图表)。此时,由于辅机ddc24所涉及的电流指令值为最大值且辅机ddc24的输出电流为零,所以进行图3的步骤s205的处理,异常c的值增加(参照从上起第3层的图表)。
55.然后,进行图2的步骤s104的处理,辅机ddc24所涉及的电流指令值成为零(参照从上起第2层的图表)。此时,由于辅机ddc24所涉及的电流指令值为零且辅机ddc24的输出电流为零,所以进行图3的步骤s210的处理,异常判定维持c的值增加(参照最下层的图表)。在此期间,维持异常c的值(参照从上起第3层的图表)。
56.通过在从时刻t1起经过期间t12之前反复进行图2的步骤s102~s105的处理,由此若异常c的值在时刻t2达到阈值th(即,与期间t13相当的值),则由判定部52确定为辅机ddc24异常(参照图3的步骤s208)。其中,在从时刻t1起经过了期间t12的时刻t3,由判定部52判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态。
57.根据本实施方式,在因辅机ddc24的异常而向辅机蓄电池32的电力供给停止了的情况下,能够检测到辅机ddc24的异常。即,根据本实施方式,能够对太阳能发电系统100的
dc/dc转换器的异常进行检测。
58.第2实施方式
59.除了图1以外还参照图5以及图6来对控制被搭载于车辆1的太阳能发电系统100的太阳能控制装置所涉及的第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,除了太阳能发电停止状态检测处理以及ddc输出停止状态检测处理各自的一部分不同以外,与上述的第1实施方式同样。因此,对于第2实施方式适当地省略与第1实施方式重复的说明,主要对与第1实施方式不同的点进行说明。
60.太阳能发电停止状态检测处理
61.参照图5的流程图对第2实施方式所涉及的太阳能发电停止状态检测处理进行说明。在图5中,ecu50的判定部52不管该ecu50的指示如何,均对辅机ddc24的输出是否停止进行判定(步骤s301)。
62.这里,在由传感器42检测到的输出电压的值为阈值电压值(例如零)以下的情况下,判定部52可以判定为辅机ddc24的输出停止了。“阈值电压值”是决定辅机ddc24的输出是否停止了的值,预先被设定为固定值或者与某些物理量或参数对应的可变值。通过经验或实验或者模拟例如求出辅机ddc24的动作状态与输出电压值的关系,“阈值电压值”只要基于该求出的关系而设定为辅机ddc24处于输出停止状态时的输出电压值即可。
63.在步骤s301的处理中,当判定部52判定为辅机ddc24的输出未停止的情况下(步骤s301:否),图5所示的处理结束。然后,可以在经过第3规定时间后,实施步骤s301的处理。即,可以按照与第3规定时间对应的周期反复进行图5所示的处理。
64.在步骤s301的处理中,当判定部52判定为辅机ddc24的输出停止的情况下(步骤s301:是),ecu50的设定部51将辅机ddc24所涉及的电压指令值设定为最大值。ecu50的指示部53将由设定部51设定的电压指令值指示给辅机ddc24(步骤s302)。此时,设定部51将电压指令值在期间t25(例如30毫秒)维持为最大值。
65.步骤s302的处理的结果是由检测电路41检测到过电流(步骤s303),在经过上述期间t25之后,设定部51将辅机ddc24所涉及的电压指令值设定为零。指示部53将由设定部51设定的电压指令值指示给辅机ddc24(步骤s304)。
66.在步骤s304的处理之后,ecu50待机期间t21(例如100毫秒)(步骤s305)。然后,判定部52对从在上述的步骤s301的处理中判定为辅机ddc24的输出停止起是否经过了期间t22(例如3000毫秒)进行判定(步骤s306)。
67.在步骤s306的处理中,当判定部52判定为未经过期间t22的情况下(步骤s306:否),进行步骤s302以后的处理。在步骤s306的处理中,当判定为经过了期间t22的情况下(步骤s306:是),判定部52判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态(步骤s307)。该情况下,ecu50可以停止太阳能发电系统100的控制所涉及的处理。
68.ddc输出停止状态检测处理
69.参照图6对第2实施方式所涉及的ddc输出停止状态检测处理进行说明。在图6中,ecu50的判定部52对前提条件是否成立进行判定(步骤s401)。这里,前提条件例如是判定部52在上述的步骤s301的处理中判定为辅机ddc24的输出停止。
70.在步骤s401的处理中,当判定部52判定为前提条件不成立的情况下(步骤s401:否),图6所示的处理结束。然后,可以在经过第4规定时间后实施步骤s401的处理。即,可以
按照与第4规定时间对应的周期反复进行图6所示的处理。
71.在步骤s401的处理中,当判定部52判定为前提处理成立的情况下(步骤s401:是),ecu50的设定部51将异常c设定为零,并且将异常判定维持c设定为零(步骤s402)。即,在步骤s402的处理中,将异常c以及异常判定维持c初始化。
72.在步骤s402的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s403)。然后,判定部52对是否辅机ddc24所涉及的电压指令值为最大值且辅机ddc24的输出电压为零进行判定(步骤s404)。以后,将“辅机ddc24所涉及的电压指令值为最大值且辅机ddc24的输出电压为零”的状态适当地称为“第3状态”。其中,在辅机ddc24的输出电压为上述的阈值电压值以下的情况下,判定部52可以判定为辅机ddc24的输出电压为零。
73.在步骤s404的处理中,当判定部52判定为处于第3状态的情况下(步骤s404:是),设定部51将异常c的值增加(步骤s405)。这里,设定部51将异常c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常c的值表示了经过时间。
74.在步骤s405的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s406)。其中,异常c的值在待机中也随着时间经过而增加。然后,判定部52对异常c的值是否为期间t23(例如300毫秒)以上进行判定(步骤s407)。
75.在步骤s407的处理中,当判定部52判定为异常c的值不为期间t23以上的情况下(步骤s407:否),进行步骤s404的处理。此时,设定部51停止将异常c的值增加(不过,维持异常c的值)。在步骤s407的处理中,当判定为异常c的值为期间t23以上的情况下(步骤s407:是),判定部52确定为辅机ddc24异常(步骤s408)。
76.在步骤s404的处理中,当判定为不处于第3状态的情况下(步骤s404:否),判定部52对是否辅机ddc24所涉及的电压指令值为零且辅机ddc24的输出电压为零进行判定(步骤s409)。以后,将“辅机ddc24所涉及的电压指令值为零且辅机ddc24的输出电压为零”的状态适当地称为“第4状态”。其中,在辅机ddc24的输出电压为上述的阈值电压值以下的情况下,判定部52可以判定为辅机ddc24的输出电压为零。
77.在步骤s409的处理中,当判定为不处于第4状态的情况下(步骤s409:否),判定部52判定为辅机ddc24正常(步骤s412)。然后,可以在经过第4规定时间后实施步骤s401的处理。
78.在步骤s409的处理中,当判定部52判定为处于第4状态的情况下(步骤s409:是),设定部51将异常判定维持c的值增加(步骤s410)。这里,设定部51将异常判定维持c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常判定维持c的值表示了经过时间。
79.然后,判定部52对异常维持判定c的值是否为期间t24(例如1000毫秒)以上进行判定(步骤s411)。在步骤s411的处理中,当判定部52判定为异常判定维持c的值不为期间t24以上的情况下(步骤s411:否),进行步骤s403的处理。此时,设定部51停止将异常判定维持c的值增加(可以将异常判定维持c的值初始化)。
80.在步骤s411的处理中,当判定为异常判定维持c的值为期间t24以上的情况下(步骤s411:是),判定部52判定为辅机ddc24正常(步骤s412)。然后,可以在经过第4规定时间后实施步骤s401的处理。
81.如上所述,在步骤s307的处理(参照图5)中,当判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态的情况下,ecu50可以停止太阳能发电系统100的控制所涉及的处理。因此,若判定
为太阳能面板11及12处于发电停止状态,则存在图6所示的ddc输出停止状态检测处理也被停止的可能性。
82.鉴于此,图5以及图6中的期间t21、t22、t23、t24以及t25被设定为满足关系式“t23<t25
×
t22/(t25+t21)”以及关系式“t21<t24”。
83.其中,期间t21与电压指令值为零的期间相当。期间t22是用于决定太阳能面板11及12是否处于发电停止状态的值。期间t23是用于决定辅机ddc24是否异常的值。期间t24是用于决定辅机ddc24是否正常的值。期间t25与电压指令值为最大值的期间相当。
84.若满足上述的关系式,则在太阳能发电停止状态检测处理中判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态之前,在ddc输出停止状态检测处理中进行步骤s408或者步骤s412的处理。即,ecu50能够恰当地判定辅机ddc24是异常还是正常。
85.技术效果
86.根据本实施方式,与上述的第1实施方式同样,在因辅机ddc24的异常而向辅机蓄电池32的电力供给停止了的情况下,能够检测辅机ddc24的异常。
87.第3实施方式
88.对控制被搭载于车辆1的太阳能发电系统100的太阳能控制装置所涉及的第3实施方式进行说明。在第3实施方式中,在检测升压ddc23(参照图1)的异常的点上与检测辅机ddc24的异常的第1实施方式不同。除此以外,与上述的第1实施方式同样。因此,对于第3实施方式适当地省略与第1实施方式重复的说明,主要对与第1实施方式不同的点进行说明。
89.太阳能发电停止状态检测处理
90.参照图2的流程图对第3实施方式所涉及的太阳能发电停止状态检测处理进行说明。在图2中,ecu50的判定部52不管该ecu50的指示如何,均对升压ddc23的输出是否停止进行判定(步骤s101)。
91.这里,在升压ddc23的输出电流的值为阈值电流值(例如零)以下的情况下,判定部52可以判定为升压ddc23的输出停止。“阈值电流值”是决定升压ddc23的输出是否停止了的值,预先被设定为固定值或者与某些物理量或参数对应的可变值。通过经验或实验或者模拟例如求出升压ddc23的动作状态与输出电流值的关系,“阈值电流值”只要基于该求出的关系而设定为升压ddc23是输出停止状态时的输出电流值即可。
92.在步骤s101的处理中,当判定部52判定为升压ddc23的输出未停止的情况下(步骤s101:否),图2所示的处理结束。
93.在步骤s101的处理中,当判定部52判定为升压ddc23的输出停止的情况下(步骤s101:是),ecu50的设定部51将升压ddc23所涉及的电流指令值设定为最大值。ecu50的指示部53将由设定部51设定的电流指令值指示给升压ddc23(步骤s102)。此时,设定部51将电流指令值在期间t15(例如30毫秒)维持为最大值。
94.步骤s102的处理的结果是由检测电路41检测到过电压(步骤s103),在经过上述期间t15之后,设定部51将升压ddc23所涉及的电流指令值设定为零。指示部53将由设定部51设定的电流指令值指示给升压ddc23(步骤s104)。
95.在步骤s104的处理之后,ecu50待机期间t11(例如100毫秒)(步骤s105)。然后,判定部52对从在上述的步骤s101的处理中判定为升压ddc23的输出停止起是否经过了期间t12(例如3000毫秒)进行判定(步骤s106)。
96.在步骤s106的处理中,当判定部52判定为未经过期间t12的情况下(步骤s106:否),进行步骤s102以后的处理。在步骤s106的处理中,当判定为经过了期间t12的情况下(步骤s106:是),判定部52判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态(步骤s107)。该情况下,ecu50可以停止太阳能发电系统100的控制所涉及的处理。
97.ddc输出停止状态检测处理
98.参照图3对第3实施方式所涉及的ddc输出停止状态检测处理进行说明。在图3中,ecu50的判定部52判定前提条件是否成立(步骤s201)。这里,前提条件例如是判定部52在上述的步骤s101的处理中判定为升压ddc23的输出停止。
99.在步骤s201的处理中,当判定部52判定为前提条件没有成立的情况下(步骤s201:否),图3所示的处理结束。在步骤s201的处理中,当判定部52判定为前提处理成立的情况下(步骤s201:是),ecu50的设定部51将异常c设定为零并且将异常判定维持c设定为零(步骤s202)。即,在步骤s202的处理中,将异常c以及异常判定维持c初始化。
100.在步骤s202的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s203)。然后,判定部52对是否升压ddc23所涉及的电流指令值为最大值且升压ddc23的输出电流为零进行判定(步骤s204)。以后,将“升压ddc23所涉及的电流指令值为最大值且升压ddc23的输出电流为零”的状态适当地称为“第5状态”。其中,在升压ddc23的输出电流为上述的阈值电流值以下的情况下,判定部52可以判定为升压ddc23的输出电流为零。
101.在步骤s204的处理中,当判定部52判定为处于第5状态的情况下(步骤s204:是),设定部51将异常c的值增加(步骤s205)。这里,设定部51将异常c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常c的值表示了经过时间。
102.在步骤s205的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s206)。其中,异常c的值在待机中也随着时间经过而增加。然后,判定部52对异常c的值是否为期间t13(例如300毫秒)以上进行判定(步骤s207)。
103.在步骤s207的处理中,当判定部52判定为异常c的值不是期间t13以上的情况下(步骤s207:否),进行步骤s204的处理。此时,设定部51停止将异常c的值增加(不过,维持异常c的值)。在步骤s207的处理中,当判定部52判定为异常c的值为期间t13以上的情况下(步骤s207:是),判定部52确定为升压ddc23异常(步骤s208)。
104.在步骤s204的处理中,当判定为不处于第5状态的情况下(步骤s204:否),判定部52对是否升压ddc23所涉及的电流指令值为零且升压ddc23的输出电流为零进行判定(步骤s209)。以后,将“升压ddc23所涉及的电流指令值为零且升压ddc23的输出电流为零”的状态适当地称为“第6状态”。其中,在升压ddc23的输出电流为上述的阈值电流值以下的情况下,判定部52可以判定为升压ddc23的输出电流为零。
105.在步骤s209的处理中,当判定为不处于第6状态的情况下(步骤s209:否),判定部52判定为升压ddc23正常(步骤s212)。在步骤s209的处理中,当判定部52判定为处于第6状态的情况下(步骤s209:是),设定部51将异常判定维持c的值增加(步骤s210)。这里,设定部51将异常判定维持c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常判定维持c的值表示了经过时间。
106.然后,判定部52对异常维持判定c的值是否为期间t14(例如1000毫秒)以上进行判定(步骤s211)。在步骤s211的处理中,当判定部52判定为异常判定维持c的值不是期间t14以上的情况下(步骤s211:否),进行步骤s203的处理。此时,设定部51停止将异常判定维持c
的值增加(可以将异常判定维持c的值初始化)。
107.在步骤s211的处理中,当判定部52判定为异常判定维持c的值是期间t14以上的情况下(步骤s211:是),判定部52判定为升压ddc23正常(步骤s212)。
108.这里,图2以及图3中的期间t11、t12、t13、t14以及t15被设定为满足关系式“t13<t15
×
t12/(t15+t11)”以及关系式“t11<t14”。
109.其中,期间t11与电流指令值为零的期间相当。期间t12是用于决定太阳能面板11及12是否为发电停止状态的值。期间t13是用于决定升压ddc23是否异常的值。期间t14是用于决定升压ddc23是否正常的值。期间t15与电流指令值为最大值的期间相当。
110.若满足上述的关系式,则在太阳能发电停止状态检测处理中判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态之前,在ddc输出停止状态检测处理中进行步骤s208或者步骤s212的处理。即,ecu50能够恰当地判定升压ddc23是异常还是正常。
111.第4实施方式
112.对控制被搭载于车辆1的太阳能发电系统100的太阳能控制装置所涉及的第4实施方式进行说明。在第4实施方式中,在检测升压ddc23(参照图1)的异常的点上与检测辅机ddc24的异常的第1以及第2实施方式不同。除此以外,与上述的第1以及第2实施方式同样。因此,对于第4实施方式适当地省略与第1以及第2实施方式重复的说明,主要对与第1以及第2实施方式不同的点进行说明。
113.太阳能发电停止状态检测处理
114.参照图5的流程图对第4实施方式所涉及的太阳能发电停止状态检测处理进行说明。在图5中,ecu50的判定部52不管该ecu50的指示如何,均对升压ddc23的输出是否停止进行判定(步骤s301)。
115.这里,在升压ddc23的输出电压的值为阈值电压值(例如零)以下的情况下,判定部52可以判定为升压ddc23的输出停止。“阈值电压值”是决定升压ddc23的输出是否停止了的值,预先被设定为固定值或者与某些物理量或参数对应的可变值。通过经验或实验或者模拟例如求出升压ddc23的动作状态与输出电压值的关系,“阈值电压值”只要基于该求出的关系而设定为升压ddc23是输出停止状态时的输出电压值即可。
116.在步骤s301的处理中,当判定部52判定为升压ddc23的输出未停止的情况下(步骤s301:否),图5所示的处理结束。在步骤s301的处理中,当判定部52判定为升压ddc23的输出停止的情况下(步骤s301:是),ecu50的设定部51将升压ddc23所涉及的电压指令值设定为最大值。ecu50的指示部53将由设定部51设定的电压指令值指示给升压ddc23(步骤s302)。此时,设定部51将电压指令值在期间t25(例如30毫秒)维持为最大值。
117.步骤s302的处理的结果是由检测电路41检测到过电流(步骤s303),在经过上述期间t25之后,设定部51将升压ddc23所涉及的电压指令值设定为零。指示部53将由设定部51设定电压指令值指示给升压ddc23(步骤s304)。
118.在步骤s304的处理之后,ecu50待机期间t21(例如100毫秒)(步骤s305)。然后,判定部52对从在上述的步骤s301的处理中判定为升压ddc23的输出停止起是否经过了期间t22(例如3000毫秒)进行判定(步骤s306)。
119.在步骤s306的处理中,当判定部52判定为未经过期间t22的情况下(步骤s306:否),进行步骤s302以后的处理。在步骤s306的处理中,当判定部52判定为经过了期间t22的
情况下(步骤s306:是),判定部52判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态(步骤s307)。该情况下,ecu50可以停止太阳能发电系统100的控制所涉及的处理。
120.ddc输出停止状态检测处理
121.参照图6对第4实施方式所涉及的ddc输出停止状态检测处理进行说明。在图6中,ecu50的判定部52对前提条件是否成立进行判定(步骤s401)。这里,前提条件例如是判定部52在上述的步骤s301的处理中判定为升压ddc23的输出停止。
122.在步骤s401的处理中,当判定部52判定为前提条件没有成立的情况下(步骤s401:否),图6所示的处理结束。在步骤s401的处理中,当判定部52判定为前提处理成立的情况下(步骤s401:是),ecu50的设定部51将异常c设定为零并且将异常判定维持c设定为零(步骤s402)。即,在步骤s402的处理中,将异常c以及异常判定维持c初始化。
123.在步骤s402的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s403)。然后,判定部52对是否升压ddc23所涉及的电压指令值为最大值且升压ddc23的输出电压为零进行判定(步骤s404)。以后,将“升压ddc23所涉及的电压指令值为最大值且升压ddc23的输出电压为零”的状态适当地称为“第7状态”。其中,在升压ddc23的输出电压为上述的阈值电压值以下的情况下,判定部52可以判定为升压ddc23的输出电压为零。
124.在步骤s404的处理中,当判定部52判定为处于第7状态的情况下(步骤s404:是),设定部51将异常c的值增加(步骤s405)。这里,设定部51将异常c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常c的值表示了经过时间。
125.在步骤s405的处理之后,ecu50待机期间δt(例如8毫秒)(步骤s406)。其中,异常c的值在待机中也随着时间经过而增加。然后,判定部52对异常c的值是否为期间t23(例如300毫秒)以上进行判定(步骤s407)。
126.在步骤s407的处理中,当判定部52判定为异常c的值不是期间t23以上的情况下(步骤s407:否),进行步骤s404的处理。此时,设定部51停止将异常c的值增加(不过,维持异常c的值)。在步骤s407的处理中,当判定部52判定为异常c的值是期间t23以上的情况下(步骤s407:是),判定部52确定为升压ddc23异常(步骤s408)。
127.在步骤s404的处理中,当判定为不处于第7状态的情况下(步骤s404:否),判定部52对是否升压ddc23所涉及的电压指令值为零且升压ddc23的输出电压为零进行判定(步骤s409)。以后,将“升压ddc23所涉及的电压指令值为零且升压ddc23的输出电压为零”的状态适当地称为“第8状态”。其中,在升压ddc23的输出电压为上述的阈值电压值以下的情况下,判定部52可以判定为升压ddc23的输出电压为零。
128.在步骤s409的处理中,当判定为不处于第8状态的情况下(步骤s409:否),判定部52判定为升压ddc23正常(步骤s412)。在步骤s409的处理中,当判定部52判定为处于第8状态的情况下(步骤s409:是),设定部51将异常判定维持c的值增加(步骤s410)。这里,设定部51将异常判定维持c例如每1毫秒增加1。因此,能够说异常判定维持c的值表示了经过时间。
129.然后,判定部52对异常维持判定c的值是否为期间t24(例如1000毫秒)以上进行判定(步骤s411)。在步骤s411的处理中,当判定部52判定为异常判定维持c的值不是期间t24以上的情况下(步骤s411:否),进行步骤s403的处理。此时,设定部51停止将异常判定维持c的值增加(可以将异常判定维持c的值初始化)。
130.在步骤s411的处理中,当判定为异常判定维持c的值是期间t24以上的情况下(步
骤s411:是),判定部52判定为升压ddc23正常(步骤s412)。
131.这里,图5以及图6中的期间t21、t22、t23、t24以及t25被设定为满足关系式“t23<t25
×
t22/(t25+t21)”以及关系式“t21<t24”。
132.其中,期间t21与电压指令值为零的期间相当。期间t22是用于决定太阳能面板11及12是否处于发电停止状态的值。期间t23是用于决定升压ddc23是否异常的值。期间t24是用于决定升压ddc23是否正常的值。期间t25与电压指令值为最大值的期间相当。
133.若满足上述的关系式,则在太阳能发电停止状态检测处理中判定为太阳能面板11及12处于发电停止状态之前,在ddc输出停止状态检测处理中进行步骤s408或者步骤s412的处理。即,ecu50能够恰当地判定升压ddc23是异常还是正常。
134.上述的太阳能发电停止状态检测处理以及ddc输出停止状态检测处理例如还能够应用于图7a所示的能够将由1个太阳能面板发出的电力供给至驱动用蓄电池以及辅机蓄电池的太阳能发电系统。在这种情况下,也能够恰当地判定辅机ddc以及升压ddc的至少一方的异常。
135.上述的太阳能发电停止状态检测处理以及ddc输出停止状态检测处理例如还能够应用于图7b所示的能够将由2个太阳能面板发出的电力供给至辅机蓄电池的太阳能发电系统。在这种情况下,也能够恰当地判定辅机ddc的异常。
136.上述的太阳能发电停止状态检测处理以及ddc输出停止状态检测处理例如还能够应用于图7c所示的能够将由2个太阳能面板发出的电力供给至驱动用蓄电池的太阳能发电系统。在这种情况下,也能够恰当地判定升压ddc的异常。
137.以下对从以上说明的实施方式以及变形例导出的发明的各种方式进行说明。
138.发明的一个方式所涉及的太阳能控制装置控制太阳能发电系统,该太阳能发电系统具备:包括太阳能面板以及第1dc/dc转换器的至少1个第1构成组、和包括第2dc/dc转换器以及蓄电池的至少1个第2构成组。上述至少1个第1构成组与上述至少1个第2构成组的至少一方是多个上述第1构成组或者上述第2构成组。上述第1dc/dc转换器构成为将由上述太阳能面板发出的电力输出至第1电力线路,上述第2dc/dc转换器构成为将经由上述第1电力线路被输入的电力输出至第2电力线路。上述蓄电池与上述第2电力线路连接。上述太阳能控制装置具备电子控制单元,该电子控制单元构成为:将上述第2dc/dc转换器所涉及的输出指令值设定为在上述第2dc/dc转换器的输出变为阈值以下的情况下第1值与比上述第1值小的第2值交替地周期性切换,在上述输出指令值与上述第2dc/dc转换器的输出满足规定的条件的情况下,判定为上述第2dc/dc转换器异常。
139.在上述的实施方式中,“太阳能ddc21”以及“太阳能ddc22”与“第1dc/dc转换器”的一个例子相当,“升压ddc23”以及“辅机ddc24”与“第2dc/dc转换器”的一个例子相当,“驱动用蓄电池31”以及“辅机蓄电池32”与“蓄电池”的一个例子相当,“ecu50”与“电子控制单元”的一个例子相当。
140.在图1中,将“太阳能ddc21”以及“太阳能ddc22”分别与“升压ddc23”以及“辅机ddc24”连接的电力线与“第1电力线路”相当。在图1中,将“升压ddc23”和“驱动用蓄电池31”连接的电力线、以及将“辅机ddc24”和“辅机蓄电池32”连接的电力线与“第2电力线路”的一个例子相当。“电流指令值的最大值”以及“电压指令值的最大值”与“第1值”的一个例子相当。“电流指令值零”以及“电压指令值零”与“第2值”的一个例子相当。
141.在该太阳能控制装置中,上述规定的条件可以包括上述输出指令值为上述第1值且上述第2dc/dc转换器的输出为上述阈值以下的期间是第1规定期间以上。在上述的实施方式中,“期间t13”以及“期间t23”与“第1规定期间”的一个例子相当。
142.在该太阳能控制装置中,上述电子控制单元可以构成为在将上述输出指令值从上述第2值切换为上述第1值之后将上述输出指令值在第2规定期间维持为上述第1值,在将上述输出指令值从上述第1值切换为上述第2值之后将上述输出指令值在第3规定期间维持为上述第2值,在从上述第2dc/dc转换器的输出变为上述阈值以下起经过了第4规定期间的情况下,判定为上述太阳能面板的发电停止了。
143.在上述的实施方式中,“期间t15”以及“期间t25”与“第2规定期间”的一个例子相当,“期间t11”以及“期间t21”与“第3规定期间”的一个例子相当,“期间t12”以及“期间t22”与“第4规定期间”的一个例子相当。
144.在该太阳能控制装置中,上述第1规定期间、上述第2规定期间、上述第3规定期间以及上述第4规定期间可以满足关系式“(第1规定期间)<(第2规定期间)
×
(第4规定期间)/{(第2规定期间)+(第3规定期间)}”。
145.在该太阳能控制装置中,上述电子控制单元可以构成为:(i)在上述输出指令值为上述第1值且上述第2dc/dc转换器的输出为上述阈值以下的第1状态时,对处于上述第1状态的期间进行计数,(ii)在上述输出指令值为上述第2值且上述第2dc/dc转换器的输出为上述阈值以下的第2状态时,维持计数出的上述期间。
146.在上述的实施方式中,“第1状态”、“第3状态”、“第5状态”以及“第7状态”与“第1状态”的一个例子相当,“第2状态”、“第4状态”、“第6状态”以及“第8状态”与“第2状态”的一个例子相当。
147.本发明的其他方式所涉及的太阳能控制方法是使用电子控制单元来控制太阳能发电系统的方法,该太阳能发电系统具备:包括太阳能面板以及第1dc/dc转换器的至少1个第1构成组、和包括第2dc/dc转换器以及蓄电池的至少1个第2构成组。上述至少1个第1构成组与上述至少1个第2构成组的至少一方是多个上述第1构成组或者上述第2构成组。上述第1dc/dc转换器构成为将由上述太阳能面板发出的电力输出至第1电力线路,上述第2dc/dc转换器构成为将经由上述第1电力线路被输入的电力输出至第2电力线路。上述蓄电池与上述第2电力线路连接。上述太阳能控制方法包括:通过上述电子控制单元将上述第2dc/dc转换器所涉及的输出指令值设定为在上述第2dc/dc转换器的输出变为阈值以下的情况下第1值与比上述第1值小的第2值交替地周期性切换;和在上述输出指令值与上述第2dc/dc转换器的输出满足规定的条件的情况下,通过上述电子控制单元判定为上述第2dc/dc转换器异常。
148.本发明的又一方式所涉及的车辆具备太阳能发电系统和构成为控制上述太阳能发电系统的太阳能控制装置。上述太阳能发电系统具备多个下述构成组:包括太阳能面板以及第1dc/dc转换器的至少1个第1构成组与包括第2dc/dc转换器以及蓄电池的至少1个第2构成组的至少一方。上述至少1个第1构成组与上述至少1个第2构成组的至少一方是多个上述第1构成组或者上述第2构成组。上述第1dc/dc转换器构成为将由上述太阳能面板发出的电力输出至第1电力线路,上述第2dc/dc转换器构成为将经由上述第1电力线路被输入的电力输出至第2电力线路。上述蓄电池与上述第2电力线路连接。上述太阳能控制装置具备
电子控制单元,该电子控制单元构成为将上述第2dc/dc转换器所涉及的输出指令值设定为在上述第2dc/dc转换器的输出变为阈值以下的情况下第1值与比上述第1值小的第2值交替地周期性切换,在上述输出指令值与上述第2dc/dc转换器的输出满足规定的条件的情况下,判定为上述第2dc/dc转换器异常。
149.在该车辆中,上述规定的条件可以包括上述输出指令值为上述第1值且上述第2dc/dc转换器的输出为上述阈值以下的期间是第1规定期间以上这一条件。
150.在该车辆中,上述电子控制单元可以构成为在将上述输出指令值从上述第2值切换为上述第1值之后将上述输出指令值在第2规定期间维持为上述第1值,在将上述输出指令值从上述第1值切换为上述第2值之后将上述输出指令值在第3规定期间维持为上述第2值,在从上述第2dc/dc转换器的输出变为上述阈值以下起经过了第4规定期间的情况下,判定为上述太阳能面板的发电停止了。
151.在该车辆中,上述第1规定期间、上述第2规定期间、上述第3规定期间以及上述第4规定期间可以满足关系式“(第1规定期间)<(第2规定期间)
×
(第4规定期间)/{(第2规定期间)+(第3规定期间)}”。
152.在该车辆中,上述电子控制单元可以构成为:(i)在上述输出指令值为上述第1值且上述第2dc/dc转换器的输出为上述阈值以下的第1状态时,对处于上述第1状态的期间进行计数,(ii)在上述输出指令值为上述第2值且上述第2dc转换器的输出为上述阈值以下的第2状态时,维持计数出的上述期间。
153.本发明并不局限于上述的实施方式,在不违背从技术方案以及说明书整体读取的发明主旨或思想的范围内能够适当地变更,伴有这样的变更的太阳能控制装置、方法以及车辆也包含于本发明的技术范围。
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